南京市自來水總公司自1929年成立至今已經(jīng)有70多年的歷史，現(xiàn)供水規(guī)模達(dá)200萬立方米/日，最高日供水量為145萬立方米/日，供水管線長約2700公里。輸配水管網(wǎng)，絕大多數(shù)是灰口鑄鐵管。由于灰口鑄鐵的脆性，常在新排管道、管道試壓和投產(chǎn)運(yùn)行后發(fā)生爆管、斷裂現(xiàn)象，影響公司正常供水服務(wù)，有時還會造成災(zāi)害性后果，經(jīng)濟(jì)損失和社會影響很大。如2000年12月19日上午，西干長巷380號附近DN1000的鑄件管爆裂，沖毀民房幾十間，造成很多居民一時無家可歸，直接經(jīng)濟(jì)損失達(dá)100多萬元，并造成城南地區(qū)大面積停水。多家電視臺、報紙跟蹤報道，嚴(yán)重?fù)p害了供水企業(yè)的社會形象；2001年1月28日凌晨，北河口水廠DN1000水管爆裂，淹沒附近多家食品加工企業(yè)，直接經(jīng)濟(jì)損失200多萬元，由于在春節(jié)期間，市區(qū)十幾萬居民的正常生活用水也受到了影響，驚動了省、市兩級領(lǐng)導(dǎo)。我公司從90年代起新排管線拒用灰口鑄鐵管，改用球墨鑄鐵管，接口采用膠圈接口，DN1200以上部分采用焊接鋼管，小口徑采用PPR、UPVC、PE等新型管材。并且建立了管網(wǎng)地理信息系統(tǒng)(GIS系統(tǒng))、管網(wǎng)信息監(jiān)控系統(tǒng)(SCADA)，提高了供水管網(wǎng)的科學(xué)管理水平。

        爆管成因

        為了弄清爆管的原因，我們對南京地區(qū)近年來爆管的情況作了統(tǒng)計分析，以尋找起主要作用的因素及其規(guī)律性。由于近年市區(qū)爆管情況較嚴(yán)重，影響大，因此將1999到2002年9月三年多的爆管資料進(jìn)行統(tǒng)計、歸納，歸納統(tǒng)計條目包括爆管日期、地點(diǎn)、口徑、接口形式、當(dāng)時氣溫、水壓情況，交通情況，埋設(shè)深度以及是否有違章壓占，市政施工等外來人為因素等。

        1、爆管次數(shù)

        我們根據(jù)公司維修養(yǎng)護(hù)所三年多的維修記錄，按管道口徑不同，分別統(tǒng)計爆管次數(shù)。
爆管主要發(fā)生在100－200mm口徑，占67.8％，其余分別占19.8％、9.16％、3.24％。小口徑管道主要是灰口鑄鐵管，加之管線數(shù)量多，所以爆管造成的損失大，也不容忽視。我公司近10年來埋設(shè)的近100公里DN500、DN800、DN1000、DN1200的球墨鑄鐵管至今未發(fā)生一起爆管。

        2、爆管發(fā)生月份

        我們根據(jù)公司維修養(yǎng)護(hù)所三年多的維修記錄，按月份統(tǒng)計爆管次數(shù)。

        爆管特別是大口徑爆管，多發(fā)生在冬季低溫期間，南京地區(qū)源水取自長江，爆管與氣溫驟降、冷暖密切相關(guān)。寒流過后，氣溫回升，往往在幾天內(nèi)爆管、斷管、漏水現(xiàn)象會集中涌現(xiàn)，因此每年的1-2月及12月爆管搶修頻繁。如2001年12月1－25日連續(xù)發(fā)生多次大爆管，口徑分別為DN600、DN500。而夏季7、8、9三個月也是爆管的多發(fā)季節(jié)。

        3、爆管次數(shù)與地區(qū)水壓

        南京市由于建立了SCADA系統(tǒng)和供水優(yōu)化調(diào)度軟件，各地區(qū)水壓控制的比較穩(wěn)定，因此爆管受地區(qū)水壓影響不大。但夏季凌晨，水廠二泵機(jī)泵臺增加時，也有因管網(wǎng)水壓波動引起爆管的現(xiàn)象。

        4、爆管次數(shù)與埋設(shè)位置和埋設(shè)深度

        我們根據(jù)公司維修養(yǎng)護(hù)所有案可查的記錄，統(tǒng)計出與埋設(shè)位置和埋設(shè)深度(H)有關(guān)次數(shù)。

        埋設(shè)較淺的比埋設(shè)較深的管道爆管次數(shù)多，但埋得太深也容易形成爆管。如城南水廠出廠水DN1200和DN1000輸水干管油坊橋段，由于繞城公路建立交橋時，沒有同步改造管線，致使管線埋設(shè)深達(dá)６米多。由于上部荷載加重管道又沒有基礎(chǔ)，致使管道發(fā)生局部沉陷，引起DN1000鑄鐵管多次爆管，DN1200鋼管焊縫拉裂。由于地勢較高，多家工廠和民宅多次被水淹沒，造成較大的經(jīng)濟(jì)損失。
　　 
        同時，由于城市道路的拓寬，原來慢車道和人行道上的供水管線拓到快車道上。在重載車輛的不斷輾壓下，也易造成爆管，故大口徑爆管往往集中在快車道。
　　 
        根據(jù)以上爆管統(tǒng)計資料分析，爆管的成因大致有如下幾點(diǎn)：
　　 
        ①我公司的鑄鐵輸水管材和管徑大多是用連續(xù)鑄管工藝生產(chǎn)的，該工藝用人工控制鐵水液面高度和拉管速度，整根管子很難達(dá)到冷卻均勻、一致。由于冷卻過快，無退火工序，導(dǎo)致表面產(chǎn)生淬硬而形成冷石墨層，管壁溫度無法應(yīng)力無法消除，出現(xiàn)冷脆層，使管身脆性增大，不耐沖擊、不耐震，抗彎、抗壓強(qiáng)度低，管體組織疏松，又難以消除氣孔、墨渣、內(nèi)溝、重皮剛好排在管底、管頂或兩側(cè)受彎曲應(yīng)力較大的部位，就有管身縱向破裂的可能。由于鑄鐵管質(zhì)量不佳引起的三通或套筒爆裂也經(jīng)常發(fā)生。而管件的爆裂又往往與支墩設(shè)計、施工不當(dāng)牽連在一起。
　　 
        ②石棉水泥接口、膨脹水泥接口等剛性接口的握固能力不允許水管降溫收縮，在收拉情況下斷裂。南京地區(qū)溫度在－10－40度之間，水溫一般在4－30度之間，而管道埋設(shè)大多在夏秋季節(jié)，從而導(dǎo)致水管產(chǎn)生與埋設(shè)時的最大負(fù)溫差達(dá)到35度左右，受到的縱向拉力相當(dāng)于管內(nèi)承受著工作壓力的情況下，還要承受6.0mpa左右內(nèi)水壓力，所以在低溫季節(jié)管道在承受工作隊壓力的情況下，還要承受6.0左右的靜荷。難怪管道在冬季經(jīng)常被拉裂和拉斷。如果管材正常的話，單承軸向拉力是足夠的，管道不斷，接口就會拉滑而滲漏，所以剛性接口就有拉斷即漏之慮。滲漏開始很小，隨著氣溫回升，接口來回脹縮，漏水逐漸滲出地面，所以天氣將暖，到處修漏，這是一個一直使人迷惑不解的迷團(tuán)。漏水導(dǎo)致水土流失，土體變形，引起管道不均勻沉降，如果檢漏、修漏不及時，就會引起管道爆裂。
　　 
        ③由于市政建設(shè)，拓寬道路或者違章壓占，導(dǎo)致水管受到各種徑向位移，處于下沉和側(cè)向位移狀態(tài)，內(nèi)部應(yīng)力增大而且持續(xù)得不到釋放。當(dāng)受到徑向壓力時，由于剛性接口將管線連成一體，插口受壓，引起小口徑管道管身斷裂，大口徑管道承口爆裂，這是由于水管的承受條件所決定的。大、中型管道由于不均勻沉陷而導(dǎo)致上、下方向位移，多數(shù)在上部爆裂。如2001年11月29日雨花西路DN1200管道下沉爆裂，豁口就在管道下方。市政工程施工時，也會造成水管兩邊地面負(fù)荷不均勻。當(dāng)單側(cè)堆土過高或停放的各種施工機(jī)械過重時，就會使管道承受側(cè)向應(yīng)力，導(dǎo)致在另一側(cè)承口爆裂。如鼓樓隧道施工時，由于挖方較大，側(cè)向土壓力引起DN500水管爆裂，淹沒了隧道，造成很大的損失，公司不得不截斷隧道附近的水管，改道埋設(shè)。
　　 
        ④由于長距離鋪設(shè)焊接鋼管，而沒有安裝管道伸縮節(jié)，氣溫驟降時，管道軸向受拉引起鋼管焊縫拉裂。如2001年12月25日因氣溫驟降，同時發(fā)生在北河口水廠DN1500鋼管，江東南路DN800鋼管焊縫拉裂。
　　 
        另外，另有土壤腐蝕導(dǎo)致爆管，排氣閥設(shè)置不當(dāng)、失靈和水錘作用導(dǎo)致爆管。南京地區(qū)由于地勢平坦，管網(wǎng)基本成環(huán)，機(jī)泵的開停、閥門操作都由中心調(diào)度SCADA系統(tǒng)的測壓點(diǎn)壓力控制和調(diào)度，沒有明顯發(fā)生這類事故。
　　 
        對策
　　 
        1、采用新型管材，淘汰灰口鑄鐵管
　　 
        新埋大口徑管道中，應(yīng)淘汰灰口鑄鐵管，而改用球墨鑄鐵管。。
　　 
        我公司近10年來在中山東路、珠江路、廣州路等新敷設(shè)的球墨鑄鐵管沒有出現(xiàn)爆管和滲漏現(xiàn)象。對于DN200以下水口徑管道，我公司近年來大多使用UPVC、PE、PPR等塑料管材，接口采用膠圈滑入或熱融。由于塑料管材的韌性好，延伸率大，抗拉、抗彎強(qiáng)度大，使用至今，也無斷裂和滲漏現(xiàn)象。而且塑料管材內(nèi)壁光滑，水頭損失小，抗腐蝕性能穩(wěn)定，水質(zhì)也較鑄鐵管和鍍鋅鋼管好，用戶容易接受，為水司贏得較好的聲譽(yù)。
　　 
        2、精心設(shè)計，周密考慮
　　 
        在管線工程中應(yīng)因地制宜設(shè)置有效的排氣閥、水錘消除器，鋼管每隔一段距離應(yīng)設(shè)置管道伸縮節(jié)，泵房設(shè)微阻止回閥，管道充水時應(yīng)打開消火栓和泄氣閥排氣，閥門啟閉嚴(yán)格按操作規(guī)格進(jìn)行。在硬基和軟基交接處安裝萬向伸縮器，消除不均勻沉降造成管道位移，引起管道內(nèi)部產(chǎn)生的應(yīng)力。
　　 
        3、提高施工技術(shù)，保證施工質(zhì)量，嚴(yán)格按照設(shè)計要求和施工規(guī)范施工。
　　 
        管道工程施工中特別要注意金屬管材的防腐質(zhì)量。在基礎(chǔ)處理、復(fù)土要求、埋設(shè)及借轉(zhuǎn)等方面不要嚴(yán)格按照施工規(guī)范要求進(jìn)行，還要注意在運(yùn)輸、吊舉過程中防止損壞管道和防腐。
　　 
        4、加強(qiáng)暗漏檢測和漏水修復(fù)
　　 
        我公司2004年4月新成立檢漏中心，購置了先進(jìn)的檢漏設(shè)備，加檢考核，把檢漏水量和個人收入掛鉤，調(diào)動了檢漏人員的積極性。4至8月共檢出漏水量1000多萬噸。同時規(guī)定漏水必須在24小時內(nèi)修復(fù)，不受節(jié)假日和上下班的影響。在降低產(chǎn)銷差率和減少爆管次數(shù)方面取得了比較明顯的成效。
　　 
        5、結(jié)合道路出新改造，合理安排一定比例的管道進(jìn)行改造。
　　 
        管網(wǎng)改造要因地制宜選用拆排、刮管涂襯、管中管和U－HDPE等多種方式，特別對路面開挖困難或管道內(nèi)壁腐蝕嚴(yán)重而影響水質(zhì)和流量，但管道結(jié)構(gòu)尚能滿足安全要求的管道，更要通過技術(shù)經(jīng)濟(jì)分析，合理選擇改造方式。
　　
        6、在爆管檢修時，避免管道由于覆土沉降重新產(chǎn)生應(yīng)力，我公司采用伸縮節(jié)加標(biāo)準(zhǔn)管修復(fù)。這樣既保證了管道修復(fù)速度，縮短修復(fù)時間，又能釋放管道由于長時間應(yīng)變而產(chǎn)生而引起的軸向應(yīng)力。
　　 
        7、建立管網(wǎng)信息監(jiān)控系統(tǒng)（SCADA）和優(yōu)化調(diào)度軟件。
　　 
        我公司于1995年建立了SCADA系統(tǒng)，在全市供水管網(wǎng)建立32個測壓點(diǎn)。根據(jù)各測壓點(diǎn)的壓力變化調(diào)度水廠二泵房機(jī)泵運(yùn)行臺時，使整個管網(wǎng)壓力保持相對穩(wěn)定，避免由于高、低峰水壓波動引起管網(wǎng)爆管。
　　 
        8、運(yùn)用現(xiàn)代科技手段，加強(qiáng)科學(xué)管理
　　 
        我公司與解放軍理工大學(xué)共同開發(fā)了GIS系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括：圖檔管理系統(tǒng)、管網(wǎng)錄入系統(tǒng)、查詢統(tǒng)計系統(tǒng)和搶修決策系統(tǒng)四個系統(tǒng)部分。并通過企業(yè)網(wǎng)與SCADA系統(tǒng)、抄收系統(tǒng)等聯(lián)網(wǎng)，提高管網(wǎng)的科學(xué)管理水平。
　　 
        9、立法保護(hù)城市供水管道及附屬設(shè)施
　　 
        爭取政府及早批準(zhǔn)立法“城市自來水管道設(shè)施保護(hù)法”。從法律上對供水管道予以保護(hù)，杜絕野蠻施工和違章壓占對城市自來水管道帶來的破壞；建立專門的供水監(jiān)察大隊，依法制止破壞城市供水管網(wǎng)的行為和偷盜水行為，確保城市供水管網(wǎng)的安全。
　　 
        10、建立搶修中心，健全維修臺帳。
　　 
        建立供水熱線110聯(lián)動搶修中心，使爆管和漏水的信息能及時傳遞、快速反應(yīng)、及時搶修恢復(fù)正常供水。并健全維修臺帳，作為繼續(xù)深入探討的依據(jù)。
　　 
        結(jié)論
　　 
        安全供水，優(yōu)質(zhì)服務(wù)，是供水企業(yè)服務(wù)于社會的宗旨。供水管道路的爆裂確實(shí)已經(jīng)影響到供水服務(wù)，牽制了供水企業(yè)干部職工乃到政府有關(guān)領(lǐng)導(dǎo)方方面面的精力，影響了企業(yè)的社會形象，亟待供水部門認(rèn)真解決。爆管的原因找到了，對策也有了，關(guān)鍵問題是對癥下藥，解除病癥。首先，我們要做到“新帳不欠”，從立項、擴(kuò)初、設(shè)計、選材，施工安裝、附屬設(shè)備（伸縮節(jié)、排氣閥等）等環(huán)節(jié)精心研究，周密考慮，確保新敷設(shè)的給水管道工程質(zhì)量；其次，要分清輕重緩急和主次，有計劃地逐步更新、修換經(jīng)常出問題的管道，分階段“還清舊債”。期望通過我們的努力，大家一起形成研究爆管成因的氛圍，徹底根治爆管這個頑癥，確保城市供水動脈的暢通，提高我國城市供水管網(wǎng)的施工和養(yǎng)護(hù)技術(shù)水平。

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